عنوان

شبیه‌سازی مولکولی رسوب آسفالتین

IR

۴۱۷۳پ

فارسی

IR

شبیه‌سازی مولکولی رسوب آسفالتین

[پایان‌نامه]

Dynamic Molecular Simulation of Asphaltene Pericipitation

/امین راستکار آقازاده

: مهندسی نفت و گاز

، ۱۳۹۸

۱۲۳ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

کارشناسی ارشد

مهندسی نفت- مخازن هیدروکربوری

۱۳۹۸/۱۱/۰۱

صنعتی سهند

امروزه با توجه به نیاز روز افزون به تولید نفت، روش‌های ازدیاد برداشت متنوعی در میدان‌های نفتی مورد آزمایش قرار گرفته‌است .به همین دلیل علاوه بر اثر تغییرات دما و فشار و ترکیبات، روش‌های مورد استفاده ازدیاد برداشت باعث تشدید تغییرات ترمودینامیکی سیال نفت در فرآیند تولید شده‌است و پدیده رسوب در بالادست و پایین دست صنعت نفت پدیدار می‌شود .رسوب آسفالتین می‌تواند موجب بروز مشکلاتی در تولید و انتقال نفت کشور و همچنین باعث کاهش تراوایی و افت فشار خط لوله وتغییر ترشوندگی مخزن و کاهش شدید بازدهی فرآیندهای پالایشگاهی و پتروشیمی کشور شود .پیش بینی رفتار رسوب آسفالتین به صورت قالبی از دما و فشار و ترکیبات می‌تواند برای جلوگیری از مشکلات ذکر شده ثمر بخش باشد .مدل‌سازی رسوب آسفالتین به علت پیچیدگی سیستم و نداشتن شناخت دقیق از ترکیبات و ساختار ترکیبات سنگین با مشکلاتی همراه هست .سعی بر این است تا با شناخت دقیق‌تر رسوب و بررسی کمی و کیفی تاثیر پارامترهای ساختاری بر رفتار مولکول آسفالتین، بتوان از مشکلات پیش آمده بعد از رسوب و حذف آن به وسیله روش‌های ریسک پذیر و هزینه بردار جلوگیری کرد .در این پروژه با استفاده از نرم افزار شبیه‌سازی مولکولی متریال استودیو و در نظر گرفتن ۱۰ زیر مجموعه شرایط مختلف، تاثیر تغییرات هسته آروماتیکی و زنجیره‌های جانبی آلیفاتیکی و هترواتم‌ها بر رفتار مولکول آسفالتین با حضور هپتان و تولوئن در مقیاس نانو در مورد بررسی قرارگرفت .همچنین اثر دما و فشار و نحوه برخورد مولکول‌های آسفالتین که منجر به رسوب در مقیاس نانو می‌شوند بررسی شد .تحت اثر تغییرات ساختار مولکولی آسفالتین انرژی پتانسیل و تابع توزیع شعاعی و فاصله بین مولکول‌های آسفالتین تغییر می کند .نتایج نشان می‌دهد که زنجیره‌های آلیفاتیکی در شبیه‌سازی‌های انجام شده در این پژوهش در جهت ایجاد دافعه عمل می‌کنند و باعث کاهش رسوب آسفالتین می شوند و صفحه‌های آروماتیکی و هترواتم‌ها در تشدید رسوب موثر می‌باشند .همچنین با تغییر دما از ۳۰۰ درجه کلوین به ۴۰۰ درجه کلوین انرژی پیوندی از ۳۵۰۰ کیلوکالری به ۴۱۰۰ کیلو کالری رسید و رسوب آسفالتین پایدارتر و همچنین حذف رسوب مشکل تر شد .همینطور در اثر افزایش فشار قدر مطلق انرژی الکترواستاتیک و واندروالسی افزایش پیدا کرد و به ترتیب به مقدار۸۲۰-و۳۱۰- رسید ورسوبات آسفالتین پایداری خود را از دست دادند.

Dynamic Molecular Simulation of Asphaltene PrecipitationToday, due to the growing need for oil production, various methods of overdraft in oil fields have been tested. For this reason, in addition to the effects of changes in temperature, pressure, and composition, the methods used to increase the harvest intensify the thermodynamic changes of the oil fluid in the production process and the phenomenon of sediment appears upstream and downstream of the oil industry. Asphaltene deposition can cause problems in the production and transportation of the country's oil, as well as reduce the permeability and pressure drop of the pipeline and change the reservoir wettability and severely reduce the efficiency of the country's refining and petrochemical processes. Predicting the behavior of asphaltene sediment in the form of temperature, pressure, and compounds can be effective in preventing the mentioned problems. Asphaltene deposition modeling is associated with problems due to the complexity of the system and the lack of accurate knowledge of the composition and structure of heavy compounds. An attempt is made to prevent the problems that occur after deposition and eliminate it by risky and costly methods by more accurately recognizing the sediment and quantitatively and qualitatively examining the effect of structural parameters on the behavior of the asphaltene molecule. In this project, using molecular simulation software of Studio Material and considering 10 different subsets of conditions, the effect of aromatic nucleus changes and aliphatic side chains and heteroatoms on the behavior of asphaltene molecule in the presence of heptane and toluene at the nanoscale was investigated. The effect of temperature, pressure, and the manner in which asphaltene molecules collide, leading to nanoscale deposition, were also investigated. As a result of changes in the molecular structure of asphaltene, the potential energy and the function of radial distribution, and the distance between asphaltene molecules change. The results show that aliphatic chains in the simulations performed in this study act to repel and reduce asphaltene deposition, and aromatic plates and heteroatoms are effective in intensifying deposition. Also, with the change of temperature from 300 degrees Kelvin to 400 degrees Kelvin, the binding energy increased from 3500 kcal to 4100 kcal, and the deposition of asphaltene became more stable, and also the removal of sediment and became more difficult. Also, due to the increase in pressure, the absolute value of electrostatic and van der Waals energy increased and reached -820 and -310, respectively, and asphaltene sediments lost their stability.

ba

Dynamic Molecular Simulation of Asphaltene Pericipitation

شبیه‌سازی مولکولی

رسوب آسفالتین

هترواتم

هسته آروماتیکی

زنجیره‌های آلیفاتیکی

متریال استودیو

Material studio, Asphaltene precipitation, Molecular simulation

شبیه‌سازی مولکولی، رسوب آسفالتین، هترواتم، هسته آروماتیکی، زنجیره‌های آلیفاتیکی، متریال استودیو

راستکار آقازاده، امین

طباطبایی‌نژاد، علیرضا، استاد راهنما

خداپناه، الناز، استاد راهنما

ایران

20230613

نفت ،۲۰۰۹۰ ،۱۳۹۸

ن‌یتلافسآ ب‌وسر ی‌لوکلوم‍ ی‌زاسه‌یبش‍.pdf

عادی

عادی

4173.pdf

p20090.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۴۱۷۳

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y